СИСТЕМНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СТРЕСС-УСТОЙЧИВОСТИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ СТРЕССАХ РАЗЛИЧНОЙ МОДАЛЬНОСТИ
Бесплатно
Основная коллекция
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 5
Дополнительно
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
RESULTS During the experiment, the animals were divided into three groups: the first group is 28 rats (42, 4%), the second – 20 rats (30, 3%) and the third – 18 rats (27, 3%). Animals of the first group successfully performed in in apparatus 5-6 behavioral acts with the same duration per a session. Rats of the second group were daily increasing number of drinking behavioral acts, ranging from 3-4 to 7-9, the duration of which significantly reduced. Rats of the third group during all the experimental sessions were conducting not more than two behavioral acts and their duration was 3-4 times higher than in the first and second groups. Ratio of individual stages duration in behavioral acts to their total duration, revealed on the first day for all groups of rats, were reliably maintained without any significant changes in the subsequent days of experiments. Rats of the first and second groups most of the time (35-40%) were spending in "manipulation” zone (dT-4), and also during stages of dT-1 (15-18%) and dT-7 (25-30%). Rats of the third group most of the time (45-62%) were spending on the stage dT-7 and implementation of dT-1 and dT-4 have not exceeded 15-16% of the total behavioral acts duration. Rats of the first group consumed daily 20-22% in the apparatus of the total liquid amount. Rats of the second group were drinking in EA from 15% on the first testing day up to 32% of the total water volume in the last one. Rats of the third group showed index of 6 -7% during all days of the experiments. When this group of rats was given to drink after the experiments, they drank 93-94% of water from the total drunk liquid. While evaluating the results, it can be assumed that the initial phase of the rats acquired behavior implementation (dT-1) is mainly associated with current activity initiation conditioned by motivation. Time indicators for complementation of the resultative (dT4 water consumption) and final (dT-7 - return to the starting position) stages of animals behavioral act characterize animals outcome evaluation processes and result parameters of the completed act and each subsequent behavioral act program formation in continuum of a goaldirected activity. This allows us to use these values as reliable criteria for individual characteristics of animal behavior assessing. REFERENCES 1. Anokhin P.K. Biology and neurophysiology of the conditioned reflex // M.: Medicine, 1968. 548 pp. 2. Sudakov K.V. // Vestn. Ross. Akad. Med. Nauk. 2012. №8. P. 53-56. 3. Pevtsova E.I., Pevtsov S.Е., Tolpygo S.M. // Inventor's certificate: Russia, № 2013660110, 24.10.2013. 4. Yucel Z., Sara Y., Duygulu P., Onur R., Esen E., Ozguler A.B. // J. Neurosci. Methods. 2009. V. 180. № 2. P. 234-242. DOI:10.12737/12441 СИСТЕМНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СТРЕСС-УСТОЙЧИВОСТИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ СТРЕССАХ РАЗЛИЧНОЙ МОДАЛЬНОСТИ А.А.Пермяков, Е.В.Елисеева, А.Д.Юдицкий, Л.С.Исакова
Ижевская государственная медицинская академия, г. Ижевск norm-phys_igma@mail.ru В условиях хронического стресса у экспериментальных животных были выявлены корреляционные связи между поведенческими и электрофизиологическими показателями, которые рассматривались как проявления тревожности и страха, детерминированные повышением высокочастотной активности гипоталамуса и десинхронизацией гиппокампа. Гормональные и иммунные реакции на различных стадиях стресса зависят от индивидуальной стресс-устойчивости животных, от вида и продолжительности стрессорного воздействия и модулируются центральными адренергическими и пептидергическими механизмами. Ключевые слова: лимбическая система, поведение, гормоны, иммунный ответ. В сложной адаптивной реакции организма на стресс происходит взаимодействие нервных, гормональных, иммунных механизмов, с последующим отражением их в поведенческом реагировании [1; 2; 3; 4]. Целью нашей работы явилось изучение поведенческого, электрофизиологического, гормонального и иммунного ответа при хроническом стрессе различного генеза. Методика исследования. Опыты проведены на крысах в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985). Хронический стресс моделировали иммобилизацией животных, аудиогенными стимулами разной модальности и раздражением центральных эмоциогенных структур мозга. При этом определяли гормональный профиль, иммунный ответ, поведенческие и электрофизиологические показатели. Обработка электроэнцефалограмм проводилась методом дискретного вейвлетпреобразования Daubechies 4. Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась в программе Statistica 6.0. Достоверность различий между группами животных оценивали при помощи непараметрического критерия U-критерий Манна-Уитни (p<0,05), а направленность изменений при различных видах сенсорных стимуляций при помощи непараметрического Т-критерия Вилкоксона (p<0,05). Результаты исследования. В наших исследованиях первичной реакцией на действие стрессорной нагрузки явился нейрональный ответ структур лимбической системы в виде изменения электрической активности гиппокампа, миндалевидного комплекса и гипоталамуса. В гиппокампе снижается доля вейвлет-энергии в доминирующем декомпозиционном уровне D5 на 10-й и 20-й дни стресса, при этом доли вейвлет-энергии декомпозиционных уровней D5 и D4 оставались доминирующими в равных соотношениях за счет перераспределения долей остальных ритмов в сторону их повышения. Миндалевидный комплекс избирательно реагирует разнонаправленными изменениями уровней декомпозиции с увеличением степени синхронизации электрической активности процесса от 10-го к 20-му дням стресса. Результаты анализа электрической активности гипоталамуса показали, что доли вейвлет-энергии в результате действия стресса изменяются незначительно, но степень синхронизации процесса увеличивается к 20-му дню.
Поведенческие показатели после применения аудиогенного стресса претерпели изменения: на 10-й день стресса увеличилось время латентного периода первого движения и время груминга, уменьшилось количество пересеченных квадратов и количество болюсов. На 20-й день стресса увеличилось время латентного периода выхода в центр, количество пересеченных квадратов и время груминга. Такие изменения поведенческой реакции можно рассматривать как проявления тревожности и страха, детерменированные повышением высокочастотной активности гипоталамуса и десинхронизацией гиппокампа. На моделях нейрогенного стресса показано дифференцированное изменение гормонального профиля и неспецифического звена иммунного ответа на различных стадиях стресса, которые зависят от индивидуальной стрессустойчивости животных, от вида и продолжительности стрессорного воздействия и модулируются центральными адренергическими и пептидергическими механизмами. Таким образом, хронический эмоциональный стресс формирует системные адаптивные механизмы с учетом индивидуальной стресс-устойчивости. Литература: 1. Судаков, К.В. Системные основы эмоционального стресса / К.В.Судаков, П.Е.Умрюхин. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 112 с. 2. Центральные и периферические проявления системной реакции на стресс у экспериментальных животных с различной прогностической устойчивостью / А.А.Пермяков [и др.] // Системная регуляция вегетативных функций / Сб. под ред К.В.Судакова и др. – М.: ФГБУ НИИНФ РАМН, 2013. – С. 91-96. 3. Умрюхин, А.Е. Нейромедиаторные гиппокампальные механизмы стрессорного поведения и реакций избегания // Вестник новых медицинских технологий. – 2013. – № 1. – URL: http://medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2013-1/4240.pdf (дата обращения 08.04.2013). 4. Перцов, С.С. Мелатонин в системных механизмах эмоционального стресса. – М.: РАМН, 2011. – ISBN 978-5-7901-0110-6. 232 с SYSTEM MECHANISMS OF INDIVIDUAL STRESS-RESISTANCE AT EXPERIMENTAL ANIMALS AT STRESSES OF DIFFERENT MODALITY A.A.Permyakov, E.V.Eliseeva, A.D.Yuditskiy, L.S.Isakova Izhevsk State Medical Academy of the Ministry of Health of Russia norm-phys_igma@mail.ru In the conditions of chronic stress at experimental animals was identified correlations between behavioral and electrophysiological parameters, which was seen as manifestations of anxiety and fear, determenation increase the high activity of the hypothalamus and the hippocampus desynchronization. Hormonal and immune responses at various stages of the stress depends on the individual stress-resistance of animals, the type and duration of stress exposure and modulated central adrenergic peptidergic and mechanisms. Key words: limbic system, behavior, hormones, immune response.
The complex adaptive reaction to stress the interaction of neural, hormonal, immune mechanisms, followed by a reflection of them in the behavioral response (K.V.Sudakov, P.E.Umryuhin 2013; A.A.Permyakov et al., 2013 C .S.Pertsov 2011; A.E.Umryuhin 2013). The aim of our work was to study the behavioral, electrophysiological, hormonal and immune response to chronic stress of different genesis. Methods of the study. Experiences conducted in rats in accordance with "international guidelines for biomedical research involving animals" (1985). Chronic stress was simulated by immobilizing animals audiogenic stimuli of different modalities and stimulation emotiogenic central brain structures. This was determined by hormonal profile, immune response, behavioral and electrophysiological parameters. Processing electroencephalograms conducted by discrete wavelet transform Daubechies 4. Statistical analysis of the results was carried out in the program Statistica 6.0. The significance of differences between the groups were evaluated using nonparametric U-Mann-Whitney test (p <0,05), and the direction of changes in different types of sensory stimulation by means of the nonparametric Wilcoxon T (p <0,05). Results of the study. In our studies, the primary response to the action of stress load is the neuronal response structures of the limbic system in the form of changes in the electrical activity of the hippocampus, amygdala and hypothalamus. In the hippocampus reduced the share of energy in the wavelet decomposition level D5 dominant on the 10th and 20th days of stress, while the share of the wavelet energy of decomposition levels of D4 and D5 were dominant in equal proportions by the redistribution of the remaining shares of rhythms in the direction of their increase. Amygdala reacts selectively with multidirectional changes decomposition levels with increasing degree of synchronization of electrical activity from the 10th to the 20th day of stress. Results of the analysis of the electrical activity of the hypothalamus showed that the proportion of the wavelet energy as a result of stress vary slightly, but the degree of synchronization of the process is increased by the 20th day. Behavioral indicators after applying the audiogenic stress have changed: on the 10th day of stress increased the latent period of the first movement and time grooming, decreased the number of squares crossed, and the number of boluses. On the 20th day of stress increased the latent period goes to the center, the number of squares crossed and time grooming. Such behavioral change can be seen as manifestations of anxiety and fear, determenirovannye increase the high activity of the hypothalamus and the hippocampus desynchronization. On models shown neurogenic stress differential changes in hormonal profile and ulcerative immune response at various stages of stress, which depends on the individual stress-resistance of animals, the type and duration of stress exposure and modulated central adrenergic peptidergic and mechanisms. Thus, chronic emotional stress system generates adaptive mechanisms, taking into account individual stress stability. References. 1. Sudakov, K.V. System of a basis of emotional stress / K.V.Sudakov, P.E.Umrjuhin. - М: GEOTAR-MEDIA, 2010. - 112 with.
2. Central and peripheral manifestation of system reaction for stress in experimental animals with different prognostic steadines / A.A.Permjakov [et al.] // System regulation of vegetative functions. M: Russian Academy of Medical Science, 2013. - P. 91-96. 3. Umrjuhin, A.E. Neiromediator hippocampal mechanisms stress behaviour and avoiding reactions//the Bulletin of new medical technologies. 2013. № 1. URL: http://medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2013-1/4240.pdf (date of the reference 08.04.2013). 4. Pertsov, S.S. Melatonin in system mechanisms of emotional stress. - М: the Russian Academy of Medical Science, 2011. - ISBN 978-5-79010110-6. 232 p DOI:10.12737/12442 ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИИ ЦИТОКИНОВ В ГИПОТАЛАМУСЕ КРЫС С РАЗНОЙ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ ПОСЛЕ ОСТРОЙ СТРЕССОРНОЙ НАГРУЗКИ С.С. Перцов*,***, Л.С. Калиниченко*, Е.В. Коплик*, И.В. Алексеева*, Н.В. Кирбаева**, Н.Э. Шаранова**, А.В. Васильев** *ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии имени П.К. Анохина; **ФГБНУ «НИИ питания»; ***ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, Москва, РФ s.pertsov@mail.ru Ключевые слова: острый стресс, пассивные и активные крысы, гипоталамус; цитокины Формирование отрицательных эмоциональных состояний при стрессорных воздействиях связано с циркуляцией возбуждения по лимбико-ретикулярным структурам мозга; наиболее важную роль в этом процессе играет гипоталамус [3]. Патогенез заболеваний, вызванных стрессорными нагрузками, обусловлен нарушениями иммунного статуса, а в частности цитокинового профиля тканей [5]. Многие негативные последствия стресса формируются после окончания экстремального воздействия. Устойчивость к развитию постстрессорной патологии отличается у различных особей [2]. Показано, что поведенчески активные в тесте «открытое поле» животные более устойчивы к стрессу, чем пассивные особи [1]. Целью нашей работы было изучение цитокинового профиля гипоталамуса крыс с разной поведенческой активностью в динамике после острого стрессорного воздействия. Опыты выполнены на 75 крысах самцах Вистар (масса 285,03,9 г). В зависимости от поведения в открытом поле [1] животные были разделены на пассивных (n=37) и активных (n=38) особей, различающихся по показателю индекса активности (0,460,02 и 4,500,50 соответственно). Было выделено 4 группы пассивных и 4 группы активных крыс, каждая из которых состояла из 8-10 животных. Две группы служили в качестве контроля. Других крыс подвергали острой стрессорной нагрузке на модели 12-ч ночной иммобилизации (21.00-9.00) [2]. Животных декапитировали сразу, а также через 1 или 3 суток после стресса. Содержание провоспалительных (гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор [ГМ-КСФ], ИЛ-1,